[发明专利]一种CO2盐水层埋存的实验装置及方法

权利要求书

1.一种CO₂盐水层埋存实验装置，包括控制系统(11)、检测系统和实验系统，其特征在于，所述检测系统包括扫描电镜(1)、温压记录表(5)、气量计(7)、电子天平(8)、离子色谱仪(9)；所述实验系统包括地层水样中间容器(2)、纯CO₂中间容器(3)、样品筒(4)、气液分离装置(6)、高压驱替泵(10)；地层水样中间容器(2)和纯CO₂中间容器(3)并排安装，一端连接高压驱替泵(10)，另一端连接样品筒(4)上端，样品筒(4)下端分别连接气液分离装置(6)和温压记录表(5)，气液分离装置(6)连接气量计(7)；所述控制系统(11)通过电路连接检测系统和试验系统。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述检测系统的扫描电镜(1)、电子天平(8)和离子色谱仪(9)，作为气、液、固样品在实验前后的分析仪器使用。

3.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，样品筒(4)为圆柱形不锈钢高温高压反应釜，包括反应釜体(401)、顶部进样口(402)、加热装置(403)、隔热层(408)、温压测试口(406)、底部出样口(407)和可转动支架；顶部进样口(402)安装在反应釜体(401)顶部，温压测试口(406)和底部出样口(407)并排安装在反应釜体(401)底部。

4.根据权利要求1或3所述的实验装置，其特征在于，所述反应釜体(401)内部填充地层岩样(404)。

5.根据权利要求1或3所述的实验装置，其特征在于，所述顶部进样口(402)、温压测试口(406)和底部出样口(407)内都填充纱布(405)。

6.根据权利要求1或3所述的实验装置，其特征在于，所述反应釜体(401)壳体内安装有加热装置(403)和隔热层(408)，加热装置(403)包裹在反应釜体(401)壳体内壁外侧，隔热层(408)包裹在加热装置(403)外部。

7.根据权利要求1或3所述的实验装置，其特征在于，所述样品筒(4)配合可转动支架使用，采用不同的角度固定，模拟各种实际地层的倾角。

8.根据权利要求1或3所述的实验装置，其特征在于，所述地层岩样(404)为岩心碎屑，所述岩心碎屑具有一定粒度。

9.本发明还提供一种利用权利要求1所述的实验装置进行CO₂盐水层埋存的方法，依次包括以下步骤：

(1)实验前，使用扫描电镜(1)对地层岩样(404)进行扫描电镜测试，分析矿物组成，使用离子色谱仪(9)分析地层水样离子组成；

(2)向样品筒(4)内填充岩心碎屑，建立地层多孔介质模型，密封样品筒(4)，抽真空；

(3)向样品筒(4)内加满地层水样，并通过高压驱替泵(10)记录加入水量，增加压力，检查装置密封性，保持样品筒(4)内的压力不低于实验地层压力，并将样品筒(4)加热至实验温度；

(4)利用高压驱替泵(10)以固定速度，缓慢并连续的向样品筒(4)中注入纯CO₂，同时记录CO₂注入量；

(5)从样品筒(4)底端排除一定量实验后的地层水样，记录水量、气量；计算CO₂溶解量和化学埋存量；

(6)再次对实验后的岩样进行扫描电镜测试，对实验后的地层水离子进行色谱仪矿化度测试；将前后测试结果做对比分析，得到化学埋存生成的矿物，并验证CO₂盐水层埋存的可行性。